滚压擦动式谐和减速机的制作方法

本实用新型涉及谐和式减速机技术领域，更详而言是指一种滚压擦动式谐和减速机。

背景技术：

习知的谐和式减速机1，如图1至图3所示，主要由三个元件所构成，分别为一波产生器2(Wave Generator)、一挠轮3(Flex Spline)及一外环轮4(Circular Spline)，该波产生器2外形呈椭圆，供输入一旋转动力，该挠轮3的开口侧为易弹性变形的薄壁，外周面具有一环形外齿5，该外环轮4于内周面具有一环形内齿6，该波产生器2塞入于该挠轮3中，使该挠轮3的开口侧随着该波产生器2的外形而变形为椭圆，再将该挠轮3置于该外环轮4内，使挠轮3的局部环形外齿5与该外环轮4的局部环形内齿6啮合，当该波产生器2开始旋转时，由于挠轮3的环形外齿5与外环轮4的环形内齿6有齿数差，即当挠轮3的环形外齿5的齿数少于外环轮4的环形内齿6齿数时，便能达到高扭力、减速输出的功效，由于其减速原理属习知技术，容不在此多加赘述。

上述习知的谐和式减速机1，虽然具备构件简单、背隙小、轻量、体积小、高扭力负载输出及高精度等优点。但，却也因为需要高扭力输出之故，因此在挠轮3与外环轮4的制成材料上便要使用耐疲劳性强度极高的特殊钢材所制成，但如此一来，整体的制造成本便会提高许多。况且，由于其高精度需求之故，因此挠轮3的环形外齿5宽度与外环轮4的环形内齿6宽度，便需要一定的宽度，才能足以提供高精度的传动，但，如此一来却也导致加工上的困难及挠轮3的环形外齿5宽度与外环轮4的环形内齿6间容易产生磨损。于此，当习知的谐和式减速机无须使用在高扭力负载输出及高精度传动的场合时，反而有了制造成本增加、加工困难及容易产生磨损等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种滚压擦动式谐和减速机，可以达到低扭力减速输出、降低制造成本、加工容易的功效。

基于此，本实用新型主要采用下列技术手段，来实现上述目的。

一种滚压擦动式谐和减速机，主要包含有:一波产生器，具有椭圆形外廓;一挠轮，具有一输出端及一与该输出端连接的开放环壁，该开放环壁的外周面上具有一环状的外滚压区，该外滚压区具有一邻接于端缘的环形外齿及一与该环形外齿邻接的环形外曲面;一外环轮，一端轴向往内延伸有一容置孔，该容置孔的内周面上具有一内滚压区，该内滚压区具有一邻接于端缘的环形内齿及一与该环形内齿邻接的环形内曲面; 该波产生器塞入于该挠轮的开放环壁中，该波产生器的外廓抵接于对应该外滚压区位置的开放环壁内周面上，使该挠轮的外滚压区随之变形为椭圆外廓，该挠轮置于该外环轮的容置孔内，且该挠轮的外滚压区抵接于该外环轮的内滚压区上，使由局部的环形外齿与局部的环形内齿啮合，而局部的环形外曲面则与局部的环形内曲面抵接。

进一步，该挠轮的开放环壁为一体自该输出端周缘轴向延伸出而成。

进一步，该外环轮具有一环座及一环体，该容置孔为自该环座一端轴向往内延伸而成，该环座并于该容置孔的周缘往内凹陷有一凹陷区，该环形内曲面位于该容置孔邻接该凹陷区的内周面上，该环体锁固于该环座的凹陷区中，该环形内齿位于该环体的内周面上。

进一步，该外环轮为一体制成。

进一步，该挠轮的外滚压区中，该环形外曲面的面积占比大于该环形外齿的面积占比;该外环轮的内滚压区中，该环形内曲面的面积占比大于该环形内齿的面积占比。

进一步，该挠轮的外滚压区中，位于环形外齿位置的内周面孔径大于环形外曲面位置的内周面的孔径。

进一步，该挠轮的环形外曲面为连续平坦的曲面; 该外环轮的环形内曲面为连续平坦的曲面。

一种滚压擦动式谐和减速机，主要包含有:一波产生器，具有椭圆形外廓;一挠轮，具有一输出端及一与该输出端连接的开放环壁，该开放环壁的外周面上具有一环状的外滚压区，该外滚压区为连续的环形外曲面;一外环轮，一端轴向往内延伸有一容置孔，该容置孔的内周面上具有一内滚压区，该内滚压区为连续的环形内曲面; 该波产生器塞入于该挠轮的开放环壁中，该波产生器的外廓抵接于对应该外滚压区位置的开放环壁内周面上，使该挠轮的外滚压区随之变形为椭圆外廓，该挠轮置于该外环轮的容置孔内，且该挠轮的外滚压区抵接于该外环轮的内滚压区上。

较佳的，该挠轮的环形外曲面为连续平坦的曲面; 该外环轮的环形内曲面为连续平坦的曲面。

采用上述技术手段后，本实用新型通过波产生器、挠轮及外环轮的结构设计，当由该波产生器输入一旋转动力时，借由椭圆形波产生器的两相对高点对挠轮的外滚压区位置的开放环壁内周面及外环轮的内滚压区所施予的预压力，及椭圆形波产生器的两相对高点抵压于挠轮的外滚压区位置的开放环壁内周面上而不断滚动时，该挠轮的外滚压区乃随着波产生器的滚动而不断变形为椭圆形之故，而能在外环轮的内滚压区以变换抵接位置地进行反向地滚压转动，以由该输出端进行减速输出，所以，该挠轮的外滚压区中仅有局部为环形外齿，而该外环轮的内滚压区中仅有局部为环形内齿，因此两者间啮合传动的扭力不大，不仅可让本实用新型适用在无须输出太大扭力的装置、机构上，更能让挠轮与外环轮的环座，改以耐疲劳强度较低的钢材或甚至以工程塑料制成，进而达到降低制造成本的功效，另外，由于该挠轮与该外环轮抵接的外滚压区与内滚压区中，该环形外曲面与该环形内曲面接触的面积与宽度，皆大于该环形外齿与该与环形内齿接触的面积与宽度(即在该外滚压区中，该环形外曲面的面积占比大于该环形外齿的面积占比，而在该内滚压区中，该环形内曲面的面积占比大于该环形内齿的面积占比)，且该挠轮外滚压区中，位于环形外齿位置的内周面孔径较位于环形外曲面位置的内周面孔径稍微大一点，因此其在滚压传动时的作用力 (预压力)大部分作用在该环形外曲面及其内周面与该环形内曲面间，而得以降低环形外齿与该与环形内齿接触时的作用力，进而达到降低磨损的功效，再者，由于在外滚压区与内滚压区中，分别设有环形外曲面与环形内曲面来进行滚压传动，因此挠轮的环形外齿宽度与该外环轮的环形内齿宽度，便能较习知谐和式减速机要来得短，以达到加工容易的功效。

附图说明

图1为习知一种谐和式减速机的立体分解图。

图2为图1所示习知谐和式减速机的立体组合图。

图3为图1所示习知谐和式减速机的正视图。

图4为本实用新型第一较佳实施例的立体分解图。

图5为图4所示实施例的立体组合图。

图6为图4所示实施例的组合剖视暨局部放大图。

图7至图16为图4所示实施例的动作示意图。

图17为本实用新型第二较佳实施例的立体分解图。

图18为本实用新型第三较佳实施例的立体分解图。

图19为图18所示实施例的组合剖视暨局部放大图。

【符号说明】

「习知」

谐和式减速机1

波产生器2 挠轮3

外环轮4 环形外齿5

环形内齿6

「本实用新型第一较佳实施例」

滚压擦动式谐和减速机100

波产生器10

挠轮20

输出端21 开放环壁22

外滚压区221 环形外齿222

环形外曲面223

外环轮30

环座31 容置孔311

环形内曲面313 凹陷区312

环体32 环形内齿321

螺丝33 内滚压区34

「本实用新型第二较佳实施例」

滚压擦动式谐和减速机200

波产生器40

挠轮50

外环轮60

内滚压区64 环形内曲面613

环形内齿621 容置孔611

「本实用新型第三较佳实施例」

滚压擦动式谐和减速机300

波产生器70

挠轮80

外滚压区821 环形外曲面823

外环轮90

内滚压区94 环形内曲面913。

具体实施方式

为能对本实用新型的特征与其特点有更进一步的了解与认同，兹列举以下的实施例并配合图式说明如下:

请参阅图4至图16，为本实用新型第一较佳实施例所提供一种滚压擦动式谐和减速机100，其主要包含有一波产生器10、一挠轮20及一外环轮30，其中:

请参阅图4至图6，该波产生器10，具有椭圆形外廓，用以输入旋转动力。

请参阅图4至图6，该挠轮20，具有一输出端21及一自该输出端21周缘往轴向一体连接延伸而出的开放环壁22，该开放环壁22邻近自由端缘的外周面上具有一环状的外滚压区221，该外滚压区221具有一邻接于自由端缘的环形外齿222及一与该环形外齿222邻接的环形外曲面223，该环形外曲面223为连续平坦的曲面。

请参阅图4至图6，该外环轮30，具有一环座31及一环体32，该环座31一端轴向往内延伸有一容置孔311及一位于该容置孔311周缘往内凹陷的凹陷区312，该容置孔311邻接于凹陷区312的内周面上具有一环形内曲面313，该环形内曲面313为连续平坦的曲面，该环体32借由若干螺丝33而锁固于该环座31的凹陷区312中，该环体32的内周面上具有一环形内齿321，以由该环形内齿321与该环形内曲面313共构成一环状的内滚压区34。

该波产生器10塞入于该挠轮20的开放环壁22中，且该波产生器10的外廓并抵接于对应该外滚压区221位置的开放环壁22内周面上，使该挠轮20的外滚压区221随之变形为椭圆外廓，该挠轮20置于该外环轮30的容置孔311内，且该挠轮20的外滚压区221并抵接于该外环轮30的内滚压区34上，即由局部的环形外齿222与局部的环形内齿321啮合，而局部的环形外曲面223则与局部的环形内曲面313抵接。

所以，上述即为本实用新型第一较佳实施例所提供滚压擦动式谐和减速机100各部构件及其组装方式的介绍，接着再将其使用特点介绍如下:

首先，请参阅图7至图16所示，当由该波产生器10输入一旋转动力时，借由椭圆形波产生器10的两相对高点对挠轮20外滚压区221位置的开放环壁22内周面及外环轮30的内滚压区34所施予的预压力，及椭圆形波产生器10的两相对高点抵压于挠轮20外滚压区221位置的开放环壁22内周面上而不断滚动时，该挠轮20的外滚压区221乃随着波产生器10的滚动而不断变形为椭圆形之故，而能在外环轮30的内滚压区34以变换抵接位置地进行反向地滚压转动，以由该输出端21进行减速输出。

所以，由于在本实施例中，该挠轮20的外滚压区221中仅有局部为环形外齿222，而该外环轮30的内滚压区34中仅有局部为环形内齿321，因此两者间啮合传动的扭力不大，不仅可让本实用新型适用在无须输出太大扭力的装置、机构上，更能让挠轮20与外环轮30的环座31，改以耐疲劳强度较低的钢材或甚至以工程塑料制成，进而达到降低制造成本的功效。

另外，由于该挠轮20与该外环轮30抵接的外滚压区221与内滚压区34中，该环形外曲面223与该环形内曲面313接触的面积与宽度，皆大于该环形外齿222与该与环形内齿321接触的面积与宽度(即在该外滚压区221中，该环形外曲面223的面积占比大于该环形外齿222的面积占比，而在该内滚压区34中，该环形内曲面313的面积占比大于该环形内齿321的面积占比)，且该挠轮20外滚压区221中，位于环形外齿222位置的内周面孔径较位于环形外曲面223位置的内周面孔径稍微大一点，因此其在滚压传动时的作用力 (预压力)大部分作用在该环形外曲面223及其内周面与该环形内曲面313间，而得以降低环形外齿222与该与环形内齿321接触时的作用力，进而达到降低磨损的功效。

再者，由于本实施例在外滚压区221与内滚压区34中，分别设有环形外曲面223与环形内曲面313来进行滚压传动，因此挠轮20的环形外齿222宽度与该外环轮30的环形内齿321宽度，便能较习知谐和式减速机要来得短，以达到加工容易的功效。

所以，本实用新型极适用在中扭力或低扭力输出之装置、机构、机械手臂或机器人上。

请参阅图17所示，为本实用新型第二较佳实施例所提供一种滚压擦动式谐和减速机200，其与前述实施例相同包含有一波产生器40、一挠轮50及一外环轮60，其主要差异在于:

于本实施例中，该外环轮60为一体制成，即该内滚压区64的环形内曲面613与环形内齿621皆形成于容置孔611的内周孔壁面上。虽然本实施例的外环轮60与该前述实施例的外环轮略有差异，但其皆可达到相同的功效。

请参阅图18及图19所示，为本实用新型第三较佳实施例所提供一种滚压擦动式谐和减速机300，其与前述实施例相同包含有一波产生器70、一挠轮80及一外环轮90，其主要差异在于:

于本实施例中，该挠轮80的外滚压区821上仅设有环形外曲面823，而无须设置环形外齿。该外环轮90的内滚压区94上仅设有环形内曲面913，而无须设置环形内齿。虽然本实施例并未设置环形外齿与环形内齿进行啮合，但由于本实用新型无须大扭力输出，因此仅以外滚压区821的环形外曲面823与内滚压区94的环形内曲面913进行滚压传动，借外环轮90的内滚压区94的圆周长大于挠轮80的外滚压区821的圆周长有一预定的长度，即能进行减速的低扭力输出，而能适用于无须高精度减速传动的装置、机构、设备上，进而达到本实用新型的目的与功效。

以上所揭，仅为本实用新型所提供的较佳实施例而已，并非用以限制本实用新型的实施范围，凡本领域的技术人员根据本实用新型所为的均等变化，皆应属本实用新型所涵盖的范围。